محققان چینی یک باتری خورشیدی جدید ساختهاند که میتواند نور خورشید را به طور مستقیم به برق ذخیرهشده تبدیل کند.
به گزارش سرویس انرژی تکناک، این باتری که از نوع باتریهای جریان اکسیداسیون-کاهش خورشیدی (SRFB) است، توانسته است به کارایی تبدیل انرژی خورشیدی به برق ۴.۲ درصد برسد. این باتری توسط تیمی از دانشمندان دانشگاه فناوری نانجینگ، واقع در استان جیانگسو چین طراحی شده و هدف آن ذخیرهسازی انرژی خورشیدی به روشی سادهتر و کارآمدتر است.
این باتری خورشیدی جدید برخلاف باتریهای معمولی که معمولاً به پنلهای فتوولتائیک (خورشیدی) متصل به باتریهای جداگانه نیاز دارند، توانسته است فرایند جذب نور و ذخیرهسازی انرژی را در یک سیستم یکپارچه انجام دهد. در این سیستم جدید، نور خورشید به طور مستقیم واکنشهای شیمیایی را در یک الکترولیت در حال گردش ایجاد و انرژی را ذخیره میکند بدون اینکه ابتدا به برق تبدیل شود. این نوآوری میتواند راهحلی برای ذخیرهسازی انرژی خورشیدی در مقیاس بزرگتر باشد و کارایی آن را بهبود بخشد.
تیم تحقیقاتی در این باتری از مواد شیمیایی آلی به نام آنتراکینون استفاده کرده است. این مواد توانایی ذخیرهسازی انرژی را دارند و بهویژه در شرایط بسیار اسیدی و قلیایی نیز کار میکنند. این ترکیبات شیمیایی به طور خاص برای استفاده در باتریهای جریان اکسیداسیون-کاهش خورشیدی مناسب هستند.
یکی از چالشهای اصلی در استفاده از انرژی خورشیدی، ذخیرهسازی آن برای استفاده در زمانهایی است که خورشید در آسمان نیست. به طور معمول، انرژی خورشیدی باید ابتدا به برق تبدیل شود، سپس در باتریهای جداگانه ذخیره گردد. اما در این سیستم جدید، نور خورشید به طور مستقیم به انرژی شیمیایی تبدیل میشود و به راحتی در باتری ذخیره میگردد. این روش میتواند راهحلی برای مشکلات ذخیرهسازی انرژی خورشیدی در مقیاس بزرگ باشد و به تولید برق بیشتر از منابع تجدیدپذیر کمک کند.
تیم تحقیقاتی چین به منظور آزمایش کارایی این باتری خورشیدی جدید، چندین بار چرخههای شارژ و دشارژ را انجام دادند. در این آزمایشها، باتری با استفاده از نور خورشید شارژ و در شرایط مختلف دشارژ شد. نتیجه این آزمایشها نشان داد که این باتری میتواند تا ۱۰ چرخه شارژ و دشارژ را با کارایی ۴.۲ درصد انجام دهد. این کارایی به این معنی است که از هر ۱۰۰ واحد انرژی خورشیدی، ۴.۲ واحد آن به برق تبدیل و ذخیره میشود.
این پیشرفت بهویژه برای کشورهای در حال توسعه مفید خواهد بود، که به دنبال راهحلهای پایدار برای تولید و ذخیرهسازی انرژی هستند. باتریهای SRFB نه تنها میتوانند انرژی خورشیدی را ذخیره کنند، بلکه این قابلیت را دارند که در شرایط مختلف، از جمله در مکانهای دورافتاده یا مناطقی که شبکه برق عمومی در دسترس نیست، مورد استفاده قرار گیرند.
تیم تحقیقاتی در طراحی این باتری، از یک فوتوکاتد تجاری استفاده کرده است، که به طور معمول در پنلهای خورشیدی یافت میشود. این فوتوکاتدها در ترکیب با دیگر مواد شیمیایی به طور مؤثر انرژی خورشیدی را جذب و آن را به انرژی شیمیایی تبدیل میکنند. علاوه بر این، الکترولیتها در این باتری به طور مداوم از مخازن خارجی به سلولهای باتری پمپاژ میشوند و از طریق یک پمپ پریستالستیک در حال گردش هستند.
در نهایت، این دستاورد جدید میتواند به عنوان یک گام بزرگ در جهت توسعه فناوریهای انرژی تجدیدپذیر و ذخیرهسازی آنها در آینده مطرح شود. موفقیت این پروژه میتواند در بهبود ذخیرهسازی انرژی خورشیدی و بهرهبرداری بیشتر از منابع تجدیدپذیر تأثیرگذار باشد.
باتریهای خورشیدی جریان اکسیداسیون-کاهش میتوانند در آینده راهحلی برای ذخیرهسازی انرژی در مناطقی فراهم کنند که دسترسی به شبکه برق عمومی محدود است،. این پیشرفتها میتوانند به کشورهای در حال توسعه کمک کنند تا به طور مؤثرتری از انرژی خورشیدی استفاده نمایند و به سمت یک آینده پایدارتر حرکت کنند.
بهطور خلاصه، باتری خورشیدی جدید چین با ذخیرهسازی انرژی خورشیدی بهطور مستقیم و بدون نیاز به تبدیل آن به برق، میتواند انقلابی در ذخیرهسازی انرژی تجدیدپذیر ایجاد کند. این فناوری میتواند بهویژه در ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ و در مناطقی مفید واقع شود که دسترسی به شبکه برق محدود است.
